1. Закон Планка – устанавливает зависимость интенсивности собственного излучения тела от длины волны и температуры.
,
С1, С2 – константы: С1=3,22·10-16 Вт/м2; С2=1,24·10-2 Вт/м2;
λ – длина волы, м;
Т – абсолютная температура.
С увеличением длины волны интенсивность излучения резко возрастает, затем медленно убывает.
Энергия излучения возрастает с увеличением Т (площадь по кривой).
С повышением температуры тела энергия его излучения на одной и той же длине волны возрастает.
2. Закон смещения Вина – отражает зависимость между длиной волны, соответствующей максимальной интенсивности излучения, и температурой.
λmaxТ=2,9·10-3.
Максимальная спектральная плотность потока излучения с повышением температуры смещается в сторону более коротких длин волн.
3. Закон Стефана-Больцмана – устанавливает зависимость плотности потока излучения абсолютно черного тела от его температуры.
(уравнение получено после преобразования
закона Планка).
- постоянная Стефана Больцмана.
В технических расчетах уравнение приводят к виду: .
- коэффициент излучения абсолютно черного тела.
Интенсивность излучения серых тел меньше, чем черных.
- степень черноты тела.
,
где – коэффициент излучения серого тела (0…1).
4. Закон Кирхгора – устанавливает зависимость между излучательной и поглощательной способностью тел.
Составим баланс лучистого теплообмена между параллельными неограниченными серой и абсолютно черной пластинами.
Результирующее излучение:
.
Если температуры пластин одинаковы, то .
.
Обобщая этот вывод, для ряда взаимно параллельных тел получим:
.
Отношение энергии излучения тела к его поглощающей способности одинаково для всех тел и равно излучению абсолютно черного тела при этой же температуре.
- коэффициент поглощения равен степени черноты данного тела.
Чем больше тело способно излучать, тем больше оно поглощает и наоборот. Излучательная способность черного тела много более серого при той же температуре.
5. Закон Ламбера – устанавливает зависимость величины энергии излучения от направления ее распространения.
, - плотность потока.
Излучение в направлении нормали к поверхности в π раз меньше плотности потока излучения тела.